(57)【要約】物品を形成するように互いに融着された粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成するための方法であって、電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を粉末材料を加熱または融着するステップのうちの少なくとも１つに対して設けるステップであって、電子ビーム源がカソード、アノード、およびカソードとアノードとの間のウェーネルトカップを備えるステップと、ガードリングがウェーネルトカップの開口よりも大きい開口を有するウェーネルトカップのすぐ近くでウェーネルトカップとアノードとの間にガードリングを設けるステップと、ガードリングにウェーネルトカップおよびカソードよりも高い負電圧を設けることによって三次元物品を形成するときにカソードおよび／またはウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギ電流から保護するステップとを含む方法が提供される。【選択図】図１
2019526145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を形成するために共にに融合される粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成する方法であって、
前記粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを含む、工程と、
前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップの近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有する、工程と、
前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負電圧よりも高い負電圧を前記ガードリングに与えることにより、三次元物品形成時に前記カソードまたは前記ウェーネルトカップの少なくとも一方を真空アーク放電エネルギー電流から保護する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
ガードリング電圧は、カソード電圧を基準として固定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ガードリング電圧は、グリッドカップ電圧と同期しており、前記ガードリング電圧は、前記グリッドカップ電圧よりも常時２００〜４００Ｖ負である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持する専用の電気回路に接続される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェーネルトカップにおける開口の中心を前記ガードリングにおける開口の中心と位置合わせするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、そこに列挙されたステップのうちの１つまたは複数は、少なくとも１つの制御部またはプロセッサを介してコンピュータで実施される、方法。
【請求項７】
コンピュータ可読プログラムコード部分を具現化した少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビーム源を放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを備えることと、
前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有することと、
前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負の電圧よりも高い負の電圧を前記ガードリングに与えることによって、三次元物品を形成するときに前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護することと、
のために構成された少なくとも１つの実行可能部分を備える、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、ガードリング電圧がカソード電圧に対して固定されるように構成される、請求項７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、ガードリング電圧がグリッドカップ電圧と同期し、前記ガードリング電圧が前記グリッドカップ電圧よりも常時２００〜４００Ｖ負になるように構成される、請求項７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０】
前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持するために専用の電気回路に接続される、請求項７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、前記ウェーネルトカップ内の開口の中心を前記ガードリング内の開口の中心と位置合わせするように構成される、請求項７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１２】
三次元物品の連続する断面に対応する、ワークテーブル上に提供される少なくとも１つの粉末層の部分の連続する融着によって三次元物品を形成するための付加製造装置であって、
粉末材料を加熱または融着する少なくとも１つのために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源であって、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間のウェーネルトカップを備える、電子ビーム源と、
前記ウェーネルトカップと前記アノードとの間に位置し、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングであって、前記ウェーネルトカップのアパーチャよりも大きい開口を有するガードリングと、
を備え、
前記三次元物品を形成するときに、前記カソードまたは前記ウェーネルトカップの少なくとも一方を真空アーク放電エネルギー電流から保護するために、前記ガードリングに前記ウェーネルトカップより高い負電圧が与えられる、装置。
【請求項１３】
前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持するために専用の電気回路に接続される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ガードリング電圧がグリッドカップ電圧よりも常時２００〜４００Ｖ負であるように、前記ガードリング電圧を前記グリッドカップ電圧と同期させる同期ユニットをさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記ウェーネルトカップにおける開口の中心は、前記ガードリングにおける開口の中心と位置合わせされる、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
粉末材料の個々の層を連続的に融着することによる三次元物品の付加製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フリーフォーム製造または付加製造は、ワークテーブルに施された粉末層の選択された部分を連続的に融着させることによって三次元物品を形成する手法である。
【０００３】
付加製造装置は三次元物品が形成されるワークテーブルと、粉末床を形成するためにワークテーブル上に粉末の薄層を置くように構成された粉末ディスペンサまたは粉末分配器と、粉末にエネルギーを供給し、それによって粉末の融合が起こる高エネルギービームと、粉末床の一部の融合による三次元物品の断面の形成のために粉末床の上のエネルギービームによって発せられるエネルギーを制御する要素と、三次元物品の連続する断面に関する情報が記憶される制御コンピュータとを備えることができる。三次元物品は、粉末ディスペンサによって連続的に置かれた、連続的に形成された粉末層の断面の連続的な融合によって形成される。
【０００４】
付加製造において、短い製造時間および高品質の最終製品が最も重要である。最終製品の所望の材料特性は、溶融プロセスを制御する能力に依存し得る。
【０００５】
ＥＢＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ）は、付加製造の一種であり、電子加速コラム内の電子放出カソードは、電子ビーム発生源であり、電子ビーム発生源は、動力物質を溶融するためのエネルギービームとして作用している。１つの課題は、カソードと、ウェーネルトカップに接続された制御電子部品がＥＢＭ機で発生し得る高放電電流に非常に敏感であることである。放電電流は、カソードとアノードとの間の加速電場を橋渡しする汚染粒子によって誘発される真空アーク放電の結果である。汚染粒子は、融合プロセスから蒸発した材料、および／または他の理由で真空チャンバ内に存在する汚染粒子であってもよい。放電電流は、カソード要素および／またはウェーネルトカップ電子部品を破壊し、付加製造工程を停止させる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、ＥＢＭ付加機械のカソード要素および／またはウェーネルトカップ電子部品を破壊することを防止する方法および装置を提供することである。この目的は、本明細書で提供される特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【０００７】
本発明の第１の態様では、物品を形成するために共に融合される粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成する方法であって、前記粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを含む、工程と、前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップの近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有する、工程と、前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負電圧よりも高い負電圧を前記ガードリングに与えることにより、三次元物品形成時に前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護する工程と、を含む方法が提供される。
【０００８】
カソードおよび／またはウェーネルトカップに接続されたカソードおよび電子部品が真空アーク放電電流から保護され、これが付加製造工程の信頼性を大幅に改善し得ることが、例示的な、非限定的な長所である。
【０００９】
ガードリング電圧は、カソード電圧を基準として固定される。この実施形態の例示的な利点は、実施が簡単かつ安価であることである。
【００１０】
ガードリング電圧は、グリッドカップ電圧と同期しているので、ガードリング電圧は、グリッドカップ電圧よりも常時２００〜４００Ｖ負である。この実施形態の例示的な効果は、ガードリング電圧の影響が全ての電子ビーム電流に対して等しいことである。
【００１１】
ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持する専用の電気回路に接続される。この実施形態の例示的な長所は、真空アーク放電の間、一定時間後に、真空アーク放電がガードリングからカソードおよび／またはウェーネルトカップに切り替わるのを防止することである。電気回路は、その最も単純な形態では十分に大きなキャパシタンスを有するキャパシタとすることができる。
【００１２】
本発明の各種例示的実施形態では、前記方法は、ウェーネルトカップの開口の中心をガードリングの開口の中心と位置合わせするステップをさらに含む。この実施形態の例示的な利点は、ガードリングが全方向に等しく影響を及ぼすことである。
【００１３】
本発明の別の態様では、物品を形成するために共に融合される粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成する方法を実施するように構成および配置されるプログラムエレメントが提供され、前記方法は、粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビーム源を放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを備える、ステップと、前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有する、ステップと、を備え、前記三次元物品を形成するときに、前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護するために、前記ガードリングに前記ウェーネルトカップより高い負電圧が与えられる。
【００１４】
本発明の別の態様では、コンピュータ可読プログラムコード部分を具現化した少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビーム源を放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを備えることと、前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有することと、前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負の電圧よりも高い負の電圧を前記ガードリングに与えることによって、三次元物品を形成するときに前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護することと、のために構成された少なくとも１つの実行可能部分を備える、コンピュータプログラムプロダクトが提供される。
【００１５】
本発明のさらに別の態様では、三次元物品の連続する断面に対応する、ワークテーブル上に提供される少なくとも１つの粉末層の部分の連続する融着によって三次元物品を形成するための付加製造装置であって、粉末材料を加熱または融着する少なくとも１つのために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源であって、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間のウェーネルトカップを備える、電子ビーム源と、前記ウェーネルトカップと前記アノードとの間に位置し、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングであって、前記ウェーネルトカップのアパーチャよりも大きい開口を有するガードリングと、を備え、前記三次元物品を形成するときに、前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護するために、前記ガードリングに前記ウェーネルトカップより高い負電圧が与えられる、付加製造装置が提供される。
【００１６】
本明細書に記載される全ての例および例示的な実施形態は本質的に非限定的であり、したがって、本明細書に記載される本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、本明細書で説明される利点は、特定の例示的な実施形態に関して識別された場合でさえ、必ずしもそのような限定的な形で解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
以上、本発明を一般的な用語で説明したが、必ずしも一定の縮尺で描かれていない添付の図面を参照する。
【００１８】
【図１】図１は、本発明による電子ビーム源の例示的な実施形態を概略断面側面図で示す。
【図２】図２は、図１による電子ビーム源を有することができる三次元生成物を生成するための装置の例示的実施形態を概略図で示す。
【図３】図３は、本発明による方法の例示的な実施形態の概略的なフローチャートを示す。
【図４】図４は、様々な実施形態による例示的なシステム１０２０のブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、様々な実施形態による、サーバ１２００の概略ブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、様々な実施形態による例示的なモバイルデバイス１３００の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の様々な実施形態は、添付の図面を参照して以下により完全に説明され、添付の図面では本発明のいくつかの実施形態が示されているが、必ずしも全てではない。実際、本発明の実施形態は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が関係する当業者によって一般に知られており、理解されるものと同じ意味を有する。用語「または」は、本明細書では他に示さない限り、代替の意味および接続の意味の両方で使用される。同じ参照符号は、全体を通して同じ要素を指す。
【００２０】
さらに、本発明の理解を容易にするために、いくつかの用語を以下に定義する。本明細書で定義される用語は、本発明に関連する分野の通常の技能に理解される意味を有する。「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」などの用語は、単数エンティティのみを指すようには意図されず、特定の例が例示のために使用され得る一般的なクラスを含む。本明細書の用語は、本発明の特定の実施形態を説明するために使用されるが、それらの使用は、特許請求の範囲に概説されている場合を除いて、本発明を限定しない。
【００２１】
本明細書で使用される「三次元構造」などの用語は、一般に、特定の目的で使用されることが意図される、または実際に製造される（例えば、構造材料（単数または複数）の）三次元構成を指す。このような構造等は、例えば、三次元ＣＡＤシステムを用いて設計することができる。
【００２２】
本明細書で様々な実施形態で使用される「電子ビーム」という用語は、任意の荷電粒子ビームを指す。荷電粒子ビーム源は、電子銃、リニア加速機などを含むことができる。
【００２３】
「ウェーネルトカップ」および「グリッドカップ」という用語は、同じ意味を有し、本明細書では互換的に使用される。
【００２４】
図２は、本発明による方法を実施することができるフリーフォーム製造または付加製造装置２１の実施形態を示す。
【００２５】
装置２１は、電子ビーム銃６と、偏向コイル７と、２つの粉末ホッパー４、１４と、構築プラットフォーム２と、構築タンク１０と、粉末分配器２８と、粉末床５と、真空チャンバ２０とを備える。
【００２６】
真空チャンバ２０は、真空システムを介して真空環境を維持することができ、このシステムは、ターボ分子ポンプ、スクロールポンプ、イオンポンプ、および当業者には周知の１つまたは複数の弁を備えることができ、したがって、この文脈ではさらなる説明を必要としない。真空システムは、制御部８によって制御される。
【００２７】
電子ビーム銃６は、粉末の予熱、構築プラットフォーム２上に提供された粉末材料の融解または融合、またはすでに融合された粉末材料の後熱処理のために使用される電子ビームを生成する。電子ビーム銃６の少なくとも一部は、真空チャンバ２０内に設けられていてもよい。制御部８は、電子ビーム銃６から放出される電子ビームを制御および管理するために使用することができる。少なくとも１つの集束コイル（図示せず）、少なくとも１つの偏向コイル７、非点収差矯正用の任意のコイル（図示せず）および電子ビーム電源（図示せず）は、制御部８に電気的に接続されることができる。本発明の例示的実施形態では、電子ビーム銃６は、約１５〜６０ｋＶの加速電圧および３〜１０ｋＷの範囲のビームパワーを有する集束可能な電子ビームを生成することができる。真空チャンバ内の圧力は、エネルギビームで粉末を層ごとに融着させることによって三次元物品を構築する場合、１０−３ミリバール以下であってもよい。
【００２８】
粉末ホッパー４、１４は、構築槽１０内の構築プラットフォーム２上に設けられる粉末材料を構成する。粉末材料は、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ニッケルベースの超合金などの純金属または金属合金であってもよい。
【００２９】
粉末分配器２８は、構築プラットフォーム２上に粉末材料の薄層を置くように配置されている。作業サイクルの間、構築プラットフォーム２は、真空チャンバ内の固定点に対して連続的に下げられる。この動きを可能にするために、構築プラットフォーム２は、上下方向、すなわち矢印Ｐで示される方向に移動可能に配置され、これは、構築プラットフォーム２が所要の厚さの第１の粉末材料層が敷設された最初の位置から始まることを意味する。構築プラットフォーム２を下降させるための手段は、例えば、ギア、調整ネジ等を備えたサーボモータを介してもよい。サーボモータは、制御部８に接続されてもよい。
【００３０】
電子ビームは、構築プラットフォーム２上に向けられ、第１の粉末層を選択された位置で融合させて、三次元物品３の第１の断面を形成する。ビームは、制御部８によって与えられる指示から構築プラットフォーム２上に向けられる。制御部８には、三次元物品の各層について電子ビームをどのように制御するかの命令が格納されている。三次元物品３の第１の層は、粉末床５内の、または任意の開始板１６上の、取り外し可能であってもよい構築プラットフォーム２上に構築されてもよい。開始板１６は、構築プラットフォーム２上に直接、または構築プラットフォーム２上に設けられた粉末床５の上に配置することができる。
【００３１】
第１の層が終了した後、すなわち、三次元物品の第１の層を作るための粉末材料の融解が終了した後、第２の粉末層は、構築プラットフォーム２上に提供される。第２の層の厚さは、構築プラットフォームが第１の層が構築された位置に対して下げられる距離によって決定され得る。第２の粉末層は、様々な実施形態において、前の層と同じ様式に従って分配される。しかし、同じ付加製造機械において、粉末を作業テーブル上に分配するための代替方法があり得る。例えば、第１の層は、第１の粉末分配器２８を介して提供されてもよく、第２の層は、別の粉末分配器によって提供されてもよい。粉体分配器のデザインは、制御部８からの指示に従って自動的に変更される。単一のレーキシステムの形態の粉末分配器２８、すなわち、１つのレーキが左の粉末ホッパー４および右の粉末ホッパー１４の両方から落下する粉末を捕捉する場合、レーキ自体は、デザインを変更することができる。
【００３２】
第２の粉末層を構築プラットフォーム上に分配した後、エネルギービームは、ワークテーブル上に向けられ、第２の粉末層を選択された位置で融合させて、三次元物品の第２の断面を形成する。第２の層の融合部分は、第１の層の融合部分に接合することができる。第１および第２の層の融合部分は、最上層の粉末を融解するだけでなく、最上層の直下層の厚さの少なくとも一部を再融解することによっても共に融解することができる。
【００３３】
場合によっては、電子が粉末床５に衝突するときに粉末中に生じる電荷分布を考慮する必要がある。電荷分布密度は、以下のパラメータに依存する：ビーム電流、電子速度、ビームスキャン速度、粉末材料および粉末の電気伝導率、すなわち主に粉末粒子間の電気伝導率。後者は、温度、焼結度、および粉末粒径／粒径分布の非限定的な例のような、いくつかのパラメータの関数である。
【００３４】
したがって、所与の粉末、すなわち、所与の粒度分布および所与の加速電圧を有する所与の材料の粉末に対して、ビーム電流（したがってビームパワー）およびビーム走査速度を変化させることによって、電荷分布に影響を及ぼすことが可能である。
【００３５】
制御された方法でこれらのパラメータを変えることによって、粉末の導電率は、粉末の温度を上昇させることによって徐々に増加させることができる。高温を有する粉末は、かなり高い導電率を得て、電荷が広い領域にわたって迅速に拡散することができるので、電荷分布の密度が低くなる。この効果は、予熱工程中に粉末をわずかに焼結させることができる場合に高められる。導電率が十分に高くなると、所定の値のビーム電流およびビーム走査速度で、粉末を融合、すなわち溶融または完全に焼結することができる。
【００３６】
図１は、本発明による電子ビーム源１００の例示的な実施形態を概略断面側面図で示す。電子ビーム源１００は、カソード１０１、グリッドカップまたはウェーネルトカップ１０２、ガードリング１０３、およびアノード１０４を含む。負の電圧にあるカソード１０１で放出された電子１０６は、アノード１０４に向かって加速され、最終的に目標面に向かって加速される。グリッドカップ１０２は、カソード１０１から所定の間隔を隔てて配置されている。カソード１０１は、カソードを加熱するために使用され得る別個の電源を備え得、ここで、カソード１０１は、熱電子放出によって電子を放出する。
【００３７】
カソード１０１とアノード１０４との間には、加速電圧１６０が設けられている。加速電圧１６０は、カソード１０１から放出された電子をアノード１０４に向かって加速させ、電子ビーム１０６を確立する。電子ビーム１０６は、付加製造プロセスにおける粉末層であり得る基板表面に衝突し得る。電子ビームを案内し、集束させるために、少なくとも１つの集束コイルおよび少なくとも１つの偏向コイルをさらに配置することができる。
【００３８】
電子ビーム源１００では、カソード１０１とアノード１０４との間にグリッドカップ１０２が設けられている。グリッドカップ１０２は、開口１１２を有する板として配置することができる。開口１１２は、カソード１０１と位置合わせすることができる。グリッドカップ１０２内の開口１１２の大きさは、グリッドカップ１０２の位置における電子ビーム１０６の断面に対応する。
【００３９】
グリッドカップ電圧１８０は、グリッドカップ１０２とカソード１０１との間に提供されてもよく、負のブロッキング電圧と全電力電圧との間で調整されてもよく、それにより、電子ビーム電流を０−最大電子ビーム電流間で調整してもよい。図１において、カソード１０１は、−２０ｋＶから−１００ｋＶの負の電圧を与えられ得る。
【００４０】
グリッドカップ電圧１８０は、負のブロッキング電圧と全電力電圧との間で変化させることができる。第２の制御部１５０は、加速電圧１６０およびガードリング電圧１７０と同様に、電子ビーム電流を所望の値に調整するために、グリッドカップ電圧１８０を制御することができる。第２の制御部１５０は、制御部８に関連して物理的に別個の制御部であってもよいし、制御部８に一体化されていてもよい。
【００４１】
アノードは、グラウンド電圧に設定されてもよい。ターゲット表面１１８は、接地電圧または正電圧に設定することができる。電子ビーム源１００は、実際の電子ビーム電流を検出する手段を備えることもできる。ターゲット表面上の電子ビーム電流を検出する手段の一例は、加速電圧１６０を供給する高電圧源の実際の負荷を検出することである。カソードが−６０ｋＶの固定された負の電圧で提供される場合、負のブロッキング電圧は、約−６１ｋＶであり得、すなわち、ウェーネルトカップ１０２自身は、グリッドカップ１０２によって電子をブロッキングするために−６１ｋＶに設定される。負のブロッキング電圧を下げ始めると、カソードから放出された電子の一部は、グリッドカップ１０２を通過することができる。この例示的な実施形態におけるグリッドカップ電圧を−６ｌｋＶから−６０ｋＶの間で変化させることによって、カソードに−６０ｋＶの固定負電圧が与えられる場合、電子ビーム電流は、０ｍＡ−最大電子ビーム電流から変化し得、これはカソード１０１の所定のサイズおよび形状、ならびにグリッドカップ１０２内の開口の所定のサイズおよび形状について、２５ｍＡであり得る。他の加速電圧および／またはカソード１０１の他のサイズ、形状および放射率、および／またはグリッドカップ１０２内の開口の他のサイズおよび形状は、例示された２５ｍＡよりも高いまたは低い最大限の電子ビーム電流に影響を及ぼし得る。
【００４２】
ガードリング１０３は、ウェーネルトカップ１０２とアノード１０４との間に、ウェーネルトカップ１０２のごく近くに配置することができる。ガードリング１０３は、カソード１０１および／またはウェーネルトカップ１０２からの負圧放電アークをガードリング１０３に向かっておよび上に発散させるために、ウェーネルトカップ１０２よりも負の電圧をより多く備えることができる。図１において、ガードリング１０３が存在しない場合、アノード１０４とカソード１０１との間に予備放電チャネル１０７が存在してもよい。しかし、ガードリング１０３がウェーネルトカップ１０２よりも負の電圧に配置されている場合には、アノード１０４とガードリング１０３との間に分流された放電チャネル１０８が存在し得る。ガードリング電圧１７０は、任意の取り得る真空放電中に、ウェーネルトカップ１０２およびカソード１０１に対するその相対電圧を維持するのに充分な大きさのバルクキャパシタンス１０５に固定および接続されることができる。ガードリング電圧１７０は、アノード１０４からカソード１０１および／またはウェーネルトカップ１０２への発現予備放電アークチャネル１０７を、アノード１０４からガードリング１０３への分岐された放電チャネル１０８に引き付け、分岐させる電界強度を制御するものである。
【００４３】
ガードリング開口１１４は、カソード１０１からの電子放出を制御する電界を妨害しないために、ウェーネルトカップ開口１１２よりいくらか大きい必要がある。例示的な実施形態では、ガードリング１０３内の開口１１４は、ウェーネルトカップ１０２の開口１１２よりも１０％大きくてもよい。例示的な実施形態では、ウェーネルトカップ１０２は、３ｍｍの開口１１２を有することができ、ガードリング１０３は、３．３ｍｍの開口１１４を有することができる。
【００４４】
グリッドカップ電圧が−６ｌｋＶ〜６０ｋＶの間で変化する場合、ガードリング電圧は、固定値に設定される場合、約−６１．５ｋＶである必要がある。あるいは、ガードリング電圧１７０は、グリッドカップ電圧１８０と同期されてもよく、常時、グリッドカップ電圧１８０よりも低い電圧−２００〜−４００に設定されてもよい。
【００４５】
アノード１０４に向かうガードリングとウェーネルトカップとの間の間隔は、数ミリメートルであってもよい。
【００４６】
図３は、物品を形成するために互いに融着された粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成するための例示的な実施形態の概略フローチャートを示す。
【００４７】
第１のステップ３１０において、粉末材料を加熱または融着する少なくとも１つのための電子ビームを放出するための少なくとも１つの電子ビーム源が提供され、電子ビーム源は、カソード、アノード、およびカソードとアノードとの間のウェーネルトカップを含む。
【００４８】
第２のステップ３２０において、ウェーネルトカップとアノードとの間でウェーネルトカップに近接するガードリングが設けられ、ガードリングは、ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有する。
【００４９】
第３のステップ３３０において、カソードおよび／またはウェーネルトカップは、ウェーネルトカップおよびカソードよりも高い負の電圧をガードリングに与えることによって、三次元物品を形成するときに、真空アーク放電エネルギー電流から保護される。
【００５０】
本発明の別の態様では、コンピュータ上で実行されたときに、物品を形成するように融合された粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成する方法を実施するように構成および配置されるプログラムエレメントであって、加熱および／または粉末材料を融合するための電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、電子ビーム源は、カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間のグリッドカップとを備え、電子ビーム源が第１の処理ステップにあるときに、第１のモードで電子ビーム源を制御し、三次元物品の形成が第２の処理ステップにあるときに、第２のモードで電子ビーム源を制御し、電子ビーム源からの電子ビーム電流が第１のモードでフィードフォワードモードで制御され、第２のモードで電子ビーム電流がフィードバックモードで制御されるステップを含む、プログラムエレメントが提供される。プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体にインストールすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、制御部８、制御部１５０、または別の別個の異なる制御部とすることができる。コンピュータ可読記憶媒体およびプログラム要素は、その中に具現化されたコンピュータ可読プログラムコード部分を含むことができ、さらに、非一時的コンピュータプログラム製品内に含むことができる。これらの特徴および構成に関するさらなる詳細は、以下に順に提供される。
【００５１】
上述したように、本発明の様々な実施形態は、非一時的なコンピュータプログラム製品を含む様々な方法で実施することができる。コンピュータプログラム製品は、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、プログラムコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、マシンコード、実行可能な命令、および／または同等物（本明細書では実行可能な命令、実行のための命令、プログラムコード、および／または本明細書では互換的に使用される同様の用語とも呼ばれる）を記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。そのような非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、すべてのコンピュータ可読媒体（揮発性および不揮発性媒体を含む）を含む。
【００５２】
一実施形態では、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートストレージ（ＳＳＳ）（例えば、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ソリッドステートカード（ＳＳＣ）、ソリッドステートモジュール（ＳＳＭ））、エンタープライズフラッシュドライブ、磁気テープ、または任意の他の非一時的磁気媒体などを含むことができる。不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体は、パンチカード、紙テープ、光学マークシート（または穴のパターンまたは他の光学的に認識可能な印を有する任意の他の物理媒体）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスクコンパクトディスク書き換え可能（ＣＤ−ＲＷ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（ＢＤ）、任意の他の非一時的な光学媒体などを含むこともできる。このような不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ（例えば、シリアル、ＮＡＮＤ、ＮＯＲなど）、マルチメディアメモリカード（ＭＭＣ）、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、スマートメディアカード、コンパクトフラッシュ（ＣＦ）カード、メモリスティックなどを含むこともできる。さらに、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、導電性ブリッジングランダムアクセスメモリ（ＣＢＲＡＭ）、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦｅＲＡＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、抵抗ランダムアクセスメモリ（ＲＲＡＭ）、窒化ケイ素酸化物シリコンメモリ（ＳＯＮＯＳ）、フローティング接合ゲートランダムアクセスメモリ（ＦＪＧ  ＲＡＭ）、ミリペッドメモリ、レーストラックメモリなどを含むこともできる。
【００５３】
一実施形態では、揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、高速ページモードダイナミックランダムアクセスメモリ（ＦＰＭ  ＤＲＡＭ）、拡張データアウトダイナミックランダムアクセスメモリ（ＥＤＯ  ＤＲＡＭ）、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートシンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートタイプ２同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ２  ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートタイプ３同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ３  ＳＤＲＡＭ）、ラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、ツイントランジスタＲＡＭ（ＴＴＲＡＭ）、サイリスタＲＡＭ（Ｔ−ＲＡＭ）、ゼロキャパシタ（Ｚ−ＲＡＭ）、ラムバスインラインメモリモジュール（ＲＥＶＩＭ）、デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ）、ビデオ・ランダムアクセスメモリＶＲＡＭ、キャッシュメモリ（様々なレベルを含む）、フラッシュメモリ、レジスタメモリ、および／またはこれらのメモリなどを含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体を使用する実施形態が説明される場合、他のタイプのコンピュータ可読記憶媒体が上述のコンピュータ可読記憶媒体の代わりに使用されてもよいし、またはそれに加えて使用されてもよいことが理解されるのであろう。
【００５４】
当然のことながら、本発明の様々な実施形態は、本明細書の他の箇所で説明したように、方法、装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、および／または同様のものとして実装することもできる。したがって、本発明の実施形態は特定のステップまたは動作を実行するために、コンピュータ可読記憶媒体に格納された命令を実行する装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、および／または同様のもの形態をとることができる。しかし、本発明の実施形態は、特定のステップまたは動作を実行する全体的にハードウェアの実施形態の形態をとることもできる。
【００５５】
様々な実施形態は、装置、方法、システム、およびコンピュータプログラム製品のブロック図およびフローチャート図を参照して以下に説明される。ブロック図およびフローチャート図のいずれかの各ブロックは、それぞれ、コンピュータプログラム命令によって、例えば、コンピューティングシステム内のプロセッサ上で実行される論理ステップまたはオペレーションとして、部分的に実装されてもよいことを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、専用コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置などのコンピュータにロードして、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置上で実行する命令が１つまたは複数のフローチャートブロックで指定された機能を実装するように、具体的構成されたマシンを生成することができる。
【００５６】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリに格納された命令が１つまたは複数のフローチャートブロックで指定された機能を実装するためのコンピュータ可読命令を含む製品を生成するように、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置に特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読メモリに格納することもできる。コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置にロードして、コンピュータまたは他のプログラマブル装置で一連の動作ステップを実行させ、コンピュータまたは他のプログラマブル装置で実行する命令が１つまたは複数のフローチャートブロックで指定された機能を実装するための動作を提供するように、コンピュータ実装プロセスを生成することもできる。
【００５７】
したがって、ブロック図およびフローチャートのブロックは、指定された機能を実行するための様々な組み合わせ、指定された機能を実行するための作業の組み合わせ、および指定された機能を実行するためのプログラム命令をサポートする。ブロック図およびフローチャートの各ブロック、ならびにブロック図およびフローチャートのブロックの組み合わせは、指定された機能または動作を実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせによって実施することができることも理解されたい。
【００５８】
図４は、本発明の様々な実施形態と併せて使用することができる例示的なシステム１０２０のブロック図である。少なくとも図示の実施形態では、システム１０２０が１つまたは複数の中央コンピューティングデバイス１１１０、１つまたは複数の分散型コンピューティングデバイス１１２０、および１つまたは複数のハンドヘルドまたはモバイルデバイス１３００を含むことができ、これらはすべて、１つまたは複数のネットワーク１１３０を介して中央サーバ１２００（または制御部）と通信するように構成される。図４は、様々なシステムエンティティを別個のスタンドアロンエンティティとして示すが、様々な実施形態はこの特定のアーキテクチャに限定されない。
【００５９】
本発明の様々な実施形態によれば、１つまたは複数のネットワーク１１３０は、いくつかの第２世代（２Ｇ）、２．５Ｇ、第３世代（３Ｇ）、および／または第４世代（４Ｇ）モバイル通信プロトコルなどのうちの任意の１つまたは複数に従って通信をサポートすることができる。より詳細には、１つまたは複数のネットワーク１１３０は、２Ｇ無線通信プロトコルＩＳ１３６（ＴＤＭＡ）、ＧＳＭ（登録商標）、およびＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）に従って通信をサポートすることができる。また、例えば、１つ以上のネットワーク１１３０は、２．５Ｇ無線通信プロトコルＧＰＲＳ、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）などに従って通信をサポートすることができる。さらに、例えば、１つまたは複数のネットワーク１１３０は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ（登録商標））無線アクセス技術を使用するＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）ネットワークなどの３Ｇ無線通信プロトコルに従って通信をサポートすることができる。いくつかの狭帯域ＡＭＰＳ（ＡＭＰＳ）、ならびにＴＡＣＳ、ネットワーク（単数または複数）も、二重またはより高モードの移動局（例えば、デジタル／アナログまたはＴＤＭＡ  ＣＤＭＡアナログ電話）と同様に、本発明の実施形態から利益を得ることができる。さらに別の例として、システム１０２０のコンポーネントの各々は、例えば、無線周波数（ＲＦ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線（ＩｒＤＡ）、または有線もしくは無線パーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」）、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、メトロポリタンエリアネットワーク（「ＭＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）などを含む、いくつかの異なる有線もしくは無線ネットワーキング技法のいずれかなどの技法に従って互いに通信するように構成され得る。
【００６０】
装置１１１０‐１３００は、同じネットワーク１１３０を介して互いに通信するものとして図４に示されているが、これらの装置は、同様に、複数の別個のネットワークを介して通信することができる。
【００６１】
一実施形態によれば、サーバ１２００からデータを受信することに加えて、分散型デバイス１１１０、１１２０、および／または１３００は、それ自体でデータを収集および送信するようにさらに構成され得る。様々な実施形態では、装置１１１０、１１２０、および／または１３００は、キーパッド、タッチパッド、バーコードスキャナ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダ、インターフェースカード（例えば、モデムなど）またはレシーバなどの１つまたは複数の入力ユニットまたは装置を介してデータを受信することが可能であり得る。装置１１１０、１１２０、および／または１３００は、さらに、データを１つまたは複数の揮発性または不揮発性メモリモジュールに格納し、１つまたは複数の出力ユニットまたは装置を介して、たとえば、装置を操作するユーザにデータを表示することによって、またはたとえば、１つまたは複数のネットワーク１１３０を介してデータを送信することによって、データを出力することができる。
【００６２】
各種実施形態では、サーバ１２００は、本明細書でより具体的に示され説明されるものを含む、本発明の各種実施形態による１つまたは複数の機能を実行するための各種システムを含む。しかし、サーバ１２００は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、１つまたは複数の同様の機能を実行するための様々な代替デバイスを含むことができることを理解されたい。例えば、サーバ１２００の少なくとも一部は、特定の実施形態においては特定のアプリケーションにとって望ましいように、分散デバイス１１１０、１１２０、および／またはハンドヘルドデバイスもしくはモバイルデバイス１３００上に配置することができる。以下でさらに詳細に説明するように、少なくとも１つの実施形態では、ハンドヘルドデバイスまたはモバイルデバイス１３００は、すべて以下でさらに詳細に説明するように、サーバ１２００との通信のためのユーザインターフェースを提供するように構成することができる１つまたは複数のモバイルアプリケーション１３３０を含むことができる。
【００６３】
図５Ａは、様々な実施形態によるサーバ１２００の概略図である。サーバ１２００は、システムインターフェースまたはバス１２３５を介してサーバ内の他の要素と通信するプロセッサ１２３０を含む。サーバ１２００には、データを受信し、表示するための表示／入力装置１２５０も含まれる。この表示／入力装置１２５０は、例えば、モニタと組み合わせて使用されるキーボードまたはポインティングデバイスであってもよい。サーバ１２００は、メモリ１２２０をさらに含み、メモリ１２２０は、好ましくは読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１２２６およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２２２の両方を含む。サーバのＲＯＭ１２２６は、サーバ１２００内の要素間で情報を転送するのに役立つ基本ルーチンを含むＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ  ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ  ｓｙｓｔｅｍ）１２２４を格納するために使用される。各種ＲＯＭおよびＲＡＭ構成は、本明細書で前に説明されている。
【００６４】
さらに、サーバ１２００は、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、またはＣＤ−ＲＯＭディスクなどの様々なコンピュータ可読媒体上に情報を記憶するための、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、または光ディスクドライブなどの少なくとも１つの記憶装置またはプログラム記憶装置２１０を含む。当業者によって理解されるように、これらの記憶装置１２１０の各々は、適切なインターフェースによってシステムバス１２３５に接続される。記憶装置１２１０およびそれに関連するコンピュータ可読媒体は、パーソナルコンピュータのための不揮発性記憶装置を提供する。当業者によって理解されるように、上述のコンピュータ可読媒体は、当技術分野で知られている任意の他のタイプのコンピュータ可読媒体によって置き換えることができる。そのような媒体は、例えば、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、およびベルヌーイカートリッジを含む。
【００６５】
図示されていないが、一実施形態によれば、サーバ１２００の記憶装置１２１０および／またはメモリは、データ記憶装置の機能をさらに提供することができ、データ記憶装置は、サーバによってアクセスされ得る履歴および／または現在の配信データおよび配信条件を記憶することができる。この点に関して、記憶装置１２１０は、１つ以上のデータベースを含むことができる。「データベース」という用語は、リレーショナルデータベース、階層データベース、またはネットワークデータベースなどを介して、コンピュータ・システムに格納される記録またはデータの構造化コレクションを指し、したがって、限定的に解釈されるべきではない。
【００６６】
例えば、プロセッサ１２３０によって実行可能な１つまたは複数のコンピュータ可読プログラムコード部分を含むいくつかのプログラムモジュール（例えば、例示的なモジュール１４００〜１７００）は、様々な記憶装置１２１０によってＲＡＭ１２２２内に格納され得る。このようなプログラムモジュールは、オペレーティングシステム１２８０も含むことができる。これらの実施形態および他の実施形態では、様々なモジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、プロセッサ１２３０およびオペレーティングシステム１２８０の支援により、サーバ１２００の動作の特定の態様を制御する。さらに他の実施形態では、本発明の範囲および性質から逸脱することなく、１つまたは複数の追加のおよび／または代替のモジュールが提供されてもよいことを理解されたい。
【００６７】
様々な実施形態では、プログラムモジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、サーバ１２００によって実行され、システム１０２０の様々なユーザにすべてアクセス可能および／または送信可能な１つまたは複数のグラフィカルユーザインターフェース、レポート、命令、および／または報知／警告を生成するように構成される。特定の実施形態では、ユーザインターフェース、レポート、指示、および／または通知／警告は、前述のように、インターネットまたは他の実現可能な通信ネットワークを含み得る１つまたは複数のネットワーク１１３０を介してアクセス可能であり得る。
【００６８】
様々な実施形態では、モジュール１４００、１５００、１６００、１７００のうちの１つまたは複数は、装置１１１０、１１２０および／または１３００のうちの１つまたは複数にローカルに格納され、そのうちの１つまたは複数のプロセッサによって実行されてもよいことを、代替的におよび／または追加的に（たとえば、重複して）理解されたい。様々な実施形態によれば、モジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、１つまたは複数の別個の、リンクされた、および／またはネットワーク化されたデータベースから構成され得る、１つまたは複数のデータベースに含まれるデータにデータを送信し、そこからデータを受信し、およびそこに含まれるデータを利用することができる。
【００６９】
また、サーバ１２００内には、１つ以上のネットワーク１１３０の他の要素とインターフェース接続し、通信するためのネットワークインターフェース１２６０が配置される。サーバ１２００の構成要素のうちの１つまたは複数は、他のサーバ構成要素から地理的に遠隔に配置されてもよいことは当業者によって理解されるのであろう。さらに、サーバ１０６０の構成要素のうちの１つまたは複数を組み合わせることができ、および／または本明細書で説明する機能を実行する追加の構成要素をサーバに含めることもできる。
【００７０】
上記では単一のプロセッサ１２３０について説明したが、当業者が認識するように、サーバ１２００は、本明細書で説明する機能を実行するために互いに関連して動作する複数のプロセッサを含むことができる。メモリ１２２０に加えて、プロセッサ１２３０は、データ、コンテンツなどを表示、送信、および／または受信するための少なくとも１つのインタフェースまたは他の手段に接続することもできる。この点に関して、インターフェースは、少なくとも１つの通信インターフェース、またはデータ、コンテンツなどを送信および／または受信するための他の手段、ならびに、以下でさらに詳細に説明されるように、表示および／またはユーザ入力インターフェースを含むことができる少なくとも１つのユーザインターフェースを含むことができる。次に、ユーザ入力インターフェースは、キーパッド、タッチディスプレイ、ジョイスティック、または他の入力デバイスなど、エンティティがユーザからデータを受信することを可能にするいくつかのデバイスのうちの任意のデバイスを備えることができる。
【００７１】
さらに、当業者が認識するように、「サーバ」１２００を参照するが、本発明の実施形態は、伝統的に定義されたサーバアーキテクチャに限定されない。さらに、本発明の実施形態のシステムは、単一のサーバ、または類似のネットワークエンティティまたはメインフレームコンピュータシステムに限定されない。本明細書で説明される機能を提供するために互いに関連して動作する１つまたは複数のネットワークエンティティを含む他の類似のアーキテクチャも、本発明の実施形態の精神および範囲から逸脱することなく同様に使用することができる。例えば、２つ以上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、類似の電子デバイス、またはハンドヘルドポータブルデバイスのメッシュネットワークは互いに協働して、サーバ１２００に関連して本明細書で説明される機能を提供し、同様に、本発明の実施形態の精神および範囲から逸脱することなく使用され得る。
【００７２】
様々な実施形態によれば、プロセスの多くの個々のステップは、本明細書で説明されるコンピュータシステムおよび／またはサーバを利用して実行されてもよく、または実行されなくてもよく、コンピュータの実装の程度は、１つまたは複数の特定のアプリケーションにとって望ましいおよび／または有益であり得るように、変化してもよい。
【００７３】
図５Ｂは、本発明の様々な実施形態と併せて使用することができるモバイルデバイス１３００の例示的な概略図を提供する。モバイルデバイス１３００は、様々な当事者によって操作され得る。図５Ｂに示されるように、モバイルデバイス１３００は、アンテナ１３１２と、送信機１３０４（例えば、無線）と、受信機１３０６（例えば、無線）と、送信機１３０４および受信機１３０６それぞれに信号を提供し、そこから信号を受信する処理要素１３０８とを含み得る。
【００７４】
送信機１３０４および受信機１３０６にそれぞれ供給され、そこから受信される信号は、サーバ１２００、分散型デバイス１１１０、１１２０などの様々なエンティティと通信するための適用可能なワイヤレスシステムのエアインターフェース規格に従ったシグナリングデータを含むことができる。この点に関して、モバイルデバイス１３００は、１つまたは複数の無線インターフェース規格、通信プロトコル、変調タイプ、およびアクセスタイプで動作することが可能であり得る。より詳細には、モバイルデバイス１３００がいくつかのワイヤレス通信規格およびプロトコルのいずれかに従って動作する。特定の実施形態では、モバイルデバイス１３００は、ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＲＴＴ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＬＴＥ、ＥＵＴＲＡＮ、ＥＶＤＯ、ＨＳＰＡ、ＨＳＤＰＡ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢ、ＩＲプロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、ＵＳＢプロトコル、および／または任意の他の無線プロトコルなどの複数の無線通信規格およびプロトコルに従って動作することができる。
【００７５】
これらの通信標準およびプロトコルを介して、モバイルデバイス１３００は各種実施形態によれば、非構造化補足サービスデータ（ＵＳＳＤ）、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、デュアルトーンマルチ周波数信号（ＤＴＭＦ）、および／または加入者識別モジュールダイアラ（ＳＩＭダイアラ）などの概念を使用して、各種他のエンティティと通信することができる。モバイルデバイス１３００は、例えば、そのファームウェア、ソフトウェア（例えば、実行可能命令、アプリケーション、プログラムモジュールを含む）、およびオペレーティングシステムに変化、追加、および更新をダウンロードすることもできる。
【００７６】
一実施形態によれば、モバイルデバイス１３００は、位置決定デバイスおよび／または機能を含むことができる。例えば、モバイルデバイス１３００は、例えば、緯度、経度、高度、ジオコード、コース、および／または速度データを取得するように適合されたＧＰＳモジュールを含み得る。一実施形態では、ＧＰＳモジュールは、視野内の衛星の数およびそれらの衛星の相対位置を識別することによって、エフェメリスデータとして知られることがあるデータを取得する。
【００７７】
モバイルデバイス１３００は、また、ユーザインターフェース（処理要素１３０８に結合された表示１３１６を含むことができる）および／またはユーザ入力インターフェース（処理要素１３０８に結合された）を備えることができる。ユーザ入力インタフェースは、モバイルデバイス１３００がデータを受信することを可能にするいくつかの装置（例えば、キーパッド１３１８（ハードまたはソフト）、タッチディスプレイ、音声またはモーションインタフェース、または他の入力装置）のうちのいずれかを備え得る。キーパッド１３１８を含む実施形態では、キーパッドは、従来の数字（０〜９）および関連するキー（＃、＊）と、モバイルデバイス１３００を操作するために使用される他のキーとを含む（またはその表示を引き起こす）ことができ、フルセットのアルファベットキーまたはフルセットのアルファニューメリックキーを提供するために起動され得るキーのセットを含むことができる。入力を提供することに加えて、ユーザ入力インターフェースは、例えば、スクリーンセーバおよび／またはスリープモードなどの特定の機能をアクティブ化または非アクティブ化するために使用することができる。
【００７８】
モバイルデバイス１３００は、揮発性記憶またはメモリ１３２２および／または不揮発性記憶またはメモリ１３２４も含むことができ、それらは埋め込むことができ、および／または取り外し可能であってもよい。例えば、不揮発性メモリは、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＭＣ、ＳＤメモリカード、メモリスティック、ＣＢＲＡＭ、ＰＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＳＯＮＯＳ、レーストラックメモリなどであってもよい。揮発性メモリは、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＰＭ  ＤＲＡＭ、ＥＤＯ  ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２  ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３  ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、ＲＩＭＭ、ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、ＶＲＡＭ、キャッシュメモリ、レジスタメモリなどとすることができる。揮発性および不揮発性の記憶またはメモリは、モバイルデバイス１３００の機能を実装するために、データベース、データベースインスタンス、データベースマッピングシステム、データ、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、マシンコード、実行可能な命令などを格納することができる。
【００７９】
モバイルデバイス１３００は、また、カメラ１３２６およびモバイルアプリケーション１３３０のうちの１つ以上を含み得る。カメラ１３２６は、様々な実施形態に従って、追加および／または代替のデータ収集機能として構成されてもよく、それによって、１つ以上のアイテムは、カメラを介してモバイルデバイス１３００によって読み取られ、格納され、および／または送信されてもよい。モバイルアプリケーション１３３０は、さらに、モバイルデバイス１３００を用いて様々なタスクを実行することができる機能を提供することができる。モバイルデバイス１３００およびシステム１０２０の１人または複数のユーザにとって望ましくあり得るように、全体として様々な構成が提供され得る。
【００８０】
上記のシステムおよび方法の多くの変形が可能であり、上記の実施形態からの逸脱が可能であるが、それでもなお特許請求の範囲内にあることが理解される。上記説明および関連付けられる図面に提示される教示から恩恵を受ける本発明に関連する分野の当業者ならば、本明細書に示される本発明の多くの変更形態および他の実施形態を思い付こう。したがって、本発明は開示される特定の実施形態に限定されるべきではなく、変更形態および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に包含されることを意図されることを理解されたい。このような変更は、例えば、例示した単一電子ビーム源の代わりに複数のエネルギービーム源を使用することを含むことができる。さらに、本明細書では、特定の用語が用いられているが、それらは一般的および説明的な意味でのみ用いられており、限定を目的としたものではない。
【図１】
2019526145.tif 000003
【図２】
2019526145.tif 000004
【図３】
2019526145.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月16日(2018.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を形成するために共に融合される粉末材料の個々の層を連続的に堆積させることによって三次元物品を形成する方法であって、
前記粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを含む、工程と、
前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップの近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有する、工程と、
前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負電圧よりも高い負電圧を前記ガードリングに与えることにより、三次元物品形成時に前記カソードまたは前記ウェーネルトカップの少なくとも一方を真空アーク放電エネルギー電流から保護する工程であって、前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持する専用の電気回路に接続される、工程と、
を含む方法。
【請求項２】
コンピュータ可読プログラムコード部分を具現化した少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
粉末材料を加熱または融着することの少なくとも一方のために電子ビーム源を放出する少なくとも１つの電子ビーム源を提供し、前記電子ビーム源は、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に位置決めされたウェーネルトカップとを備えることと、
前記ウェーネルトカップと前記アノードの間の、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングを提供し、前記ガードリングは、前記ウェーネルトカップの開口より大きい開口を有することと、
前記ウェーネルトカップおよび前記カソードの負の電圧よりも高い負の電圧を前記ガードリングに与えることによって、三次元物品を形成するときに前記カソードおよび／または前記ウェーネルトカップを真空アーク放電エネルギー電流から保護し、前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持するために専用の電気回路に接続されることと、
のために構成された少なくとも１つの実行可能部分を備える、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３】
三次元物品の連続する断面に対応する、ワークテーブル上に提供される少なくとも１つの粉末層の部分の連続する融着によって三次元物品を形成するための付加製造装置であって、
粉末材料を加熱または融着する少なくとも１つのために電子ビームを放出する少なくとも１つの電子ビーム源であって、カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間のウェーネルトカップを備える、電子ビーム源と、
前記ウェーネルトカップと前記アノードとの間に位置し、前記ウェーネルトカップに近接するガードリングであって、前記ウェーネルトカップのアパーチャよりも大きい開口を有するガードリングと、
を備え、
前記三次元物品を形成するときに、前記カソードまたは前記ウェーネルトカップの少なくとも一方を真空アーク放電エネルギー電流から保護するために、前記ガードリングに前記ウェーネルトカップより高い負電圧が与えられ、前記ガードリングは、真空アーク放電の間、固定されたガードリング電圧を維持するために専用の電気回路に接続される、装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ＥＢＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ）は、付加製造の一種であり、電子加速コラム内の電子放出カソードは、電子ビーム発生源であり、電子ビーム発生源は、動力物質を溶融するためのエネルギービームとして作用している。１つの課題は、カソードと、ウェーネルトカップに接続された制御電子部品がＥＢＭ機で発生し得る高放電電流に非常に敏感であることである。放電電流は、カソードとアノードとの間の加速電場を橋渡しする汚染粒子によって誘発される真空アーク放電の結果である。汚染粒子は、融合プロセスから蒸発した材料、および／または他の理由で真空チャンバ内に存在する汚染粒子であってもよい。放電電流は、カソード要素および／またはウェーネルトカップ電子部品を破壊し、付加製造工程を停止させる。
特開昭５９−１５２６２２は、２つのウェーネルト電極配置を有する電子ビーム露光装置を開示する。２つのウェーネルト電極配置は、電子ビーム露光装置のカソードとアノードとの間に配置される第１および第２のウェーネルト電極を備える。２つのウェーネルト電極配置は、バイアス抵抗を介して電源に結合される。２つのウェーネルト配置は、電流密度分布の矩形形状を得るためのものである。
【国際調査報告】
2019526145.tif 000009
2019526145.tif 000010